Vrla аккумуляторы что это

Технология VRLA

Постоянное изменение плотности электролита в процессе разрядки-зарядки свинцово-кислотных батарей всегда было их особенностью, а также их недостатком. Понижение плотности электролита приводило к сульфатации пластин, а чрезмерное повышение — к их коррозии и разрушению активной массы.

Зачем она нужна

Обслуживание АКБ долгое время было необходимостью, и главным в нем был контроль плотности электролита, а также его уровня. По достижении аккумулятором полного заряда при дальнейшем протекании тока через активную массу начинается гидролиз — расщепление воды на кислород и водород с выделением этих газов. Как говорится в народе — аккумулятор закипает. При этом электролит теряет воду, снижается его уровень (оголяются пластины), увеличивается плотность. Этот процесс губителен для аккумулятора, поэтому во все времена необходимо было следить за уровнем электролита, доливать дистиллированную воду по мере надобности.

Сегодня на смену обслуживанию приходят современные технологии, освобождающие автовладельца от этого утомительного занятия. Так как циклы разряда и заряда современных АКБ интенсивнее по причине высокой нагрузки на АКБ, то потеря воды электролитом случалась бы чаще, не найди инженеры решения по удержанию ее в батарее. Современные свинцово-кислотные АКБ с пониженным и даже сведенным к нулю расходом электролита называются необслуживаемыми. В англоязычном мире для них принята обобщенная аббревиатура VRLA (Valve Regulated Lead Acid) — свинцово-кислотные с регулирующим клапаном.

Нужно понимать, что сегодня за общим сокращением VRLA может скрываться целый ряд совершенно различных технологий. Все они обладают одним сходством — газы, выделяющиеся в процессе электролиза, остаются внутри батареи и, рекомбинируясь, вновь превращаются в воду, возвращаясь в электролит. При большом перезаряде батареи и интенсивном кипении, вызванном неисправностью в электрической цепи автомобиля, давление внутри АКБ возрастает. Чтобы предотвратить разрушение корпуса, все VRLA-аккумуляторы имеют клапан сброса давления газов. Первые буквы аббревиатуры как раз и говорят о наличии такого клапана: VR = Valve Regulated = с регулирующим клапаном.

Однако к VRLA-батареям могут относиться совершенно разные типы АКБ, различающиеся, в первую очередь, состоянием электролита. Так, к VRLA относятся современные AGM и GEL аккумуляторы, в которых электролит находится в связанном состоянии: в стекловолокнистых матах или в виде геля соответственно. Батареи стандарта EFB также относятся к классу VRLA. Несмотря на то, что электролит в них находится в свободном жидком состоянии, его количество снижено по сравнению с традиционными аккумуляторами, а расход от гидролиза сведен к нулю. EFB-аккумуляторы также способны превращать газы в воду и оснащены редукционным клапаном для аварийного сброса давления, что делает их полноправными членами семьи VRLA.

В ассортименте продукции Mutlu сегодня представлены современные аккумуляторы, не требующие обслуживания. VRLA-батареи от Mutlu производятся по технологии AGM со связанным электролитом. Эти аккумуляторы не только не требуют обслуживания — они мощнее, быстрее заряжаются и менее чувствительны к глубокому разряду.

Mutlu не обходит стороной и EFB-технологию — такие аккумуляторы тоже представлены в линейке бренда. Не уступая AGM по неприхотливости и выносливости, они доступнее для широкого круга потребителей. Использование современных АКБ Mutlu добавляет автовладельцу уверенности в надежности запуска и работы двигателя и освобождает от необходимости рутинных процедур обслуживания из прошлого.

7 важных вопросов (и ответов) про аккумуляторы

Самые массовые автомобили по-прежнему оснащают свинцовокислотными батареями с жидким электролитом. Машины с системами «старт-стоп» имеют более дорогие батареи EFB или AGМ. В гибридах для пуска двигателя также применяют AGM-батареи. И только экзотические электромобили обходятся без «свинца», предпочитая литий-ионные источники электричества. Пробуем разобраться в перспективах источников питания для автомобилей.

Можно ли использовать никель-­металлгидридные (Ni-MH) батареи в качестве стартерных?

Батареи Ni-MH — разновидность щелочных батарей. Из-за высокого внутреннего сопротивления применять их в качестве стартерных нецелесообразно. Кроме того, по причине более низкого напряжения каждого аккумулятора батарею придется составлять не из шести аккумуляторов по 2 В, а уже из десяти. А требования к их правильному использованию (например, обязательность полного разряда перед зарядом) привели к вытеснению Ni-MH из большинства портативных устройств.

Если литиевые батареи подешевеют, можно ли будет использовать их вместо стартерных?

Разговоры о том, что стоимость лити­евых батарей падает, относятся разве что к батарейкам для компактных гаджетов. Силовые аккумуляторы, приведенные в таблице, подешевеют не скоро. Литиевые стартерные батареи иногда используют в спортивных машинах и мотоциклах. Их единственное реальное преимущество — снижение массы более чем вдвое по сравнению с обычным «свинцом». Это важно, когда идет битва за доли секунды.

Литиевые батареи требуют более трудоемкого обслуживания и внимательного отношения при эксплуатации, в то время как создатели современных автомобилей, наоборот, стремятся избавить водителя от лишней головной боли. Если же ставить такую батарею по всем правилам, то есть с системой контроля и регулирования параметров, то она обойдется втрое дороже самой дорогой батареи AGМ, которую, кстати, не нужно обслуживать. Вдобавок литиевые батареи плохо работают при отрицательных температурах.

Решена ли проблема с утилизацией литиевых аккумуляторов?

Нет, не решена — ни в России, ни за рубежом. Например, в Европе вводят дополнительные налоги на утилизацию, но технология до конца не отработана. Бывшие в употреблении литиевые батареи некоторых типов используют повторно, что сокращает вред, наносимый окружающей среде. Но в целом разборка и переработка литиевых батарей (равно как и щелочных) коммерчески неинтересны. В зависимости от культуры сбора отходы либо захоранивают по определенным правилам, либо просто отправляют на свалку. Кстати, свинцовые батареи перерабатываются на 99%.

Почему прорекламированные несколько лет назад батареи EFB фактически сошли со сцены?

Батареи EFB были разработаны как дешевая альтернатива AGM для машин с системой «старт-стоп». Но характеристики AGM оказались значительно лучше, поэтому покупать батареи EFB оказалось невыгодно. В дополнительном слое сепаратора EFB есть минимальные конструктивные отличия от обычных батарей с жидким электролитом, что в эксплуатации дает бóльшую стойкость к глубоким разрядам. В обычном автомобиле средняя глубина разряда батареи — 15%, а в автомобиле с постоянно работающей системой «старт-стоп» — до 40%. Дополнительная пленка на поверхности положительных пластин препятствует оплыванию активной массы с решеток. Таким образом, у обычной стартерной батареи срок службы сокращается, а у EFB остается на прежнем уровне.

Есть ли прорыв в применении суперконденсаторов в качестве источников питания?

Были попытки использовать суперконденсаторы как параллельный источник для пуска двигателя. Их достоинство — большой пус­ковой ток. Но кратковременный. Поэто­му ­заменить аккумуляторы они не могут.

Чем принципиально отличается батарея Optima от остальных AGM — только лишь спиральной конструкцией?

Optima отличается не только спиральными пластинами. Главное — это решетки пластин из чистого (99,9%) свинца, в то время как у всех стартерных AGM-батарей решетки сделаны из свинцово­кальциевых сплавов с легирующими добавками. Кальций нужен для придания решеткам прочности. Отсутствие примесей означает улучшение разрядных и зарядных характеристик. Сегодня на рынке всего две такие батареи — Optima и Odyssey. При сравнимых габаритах появившаяся раньше Optima содержит меньше свинца, а потому обладает несколько худшими характеристиками (например, внутренним сопротивлением около 2,0–2,5 мОм) по сравнению с батареей Odyssey. Спиральные конструкции постепенно уходят с мирового рынка вследствие неокупаемости.

На чем ездит Tesla? Говорят, в ней понапиханы чуть ли не аккумуляторы от мобильников…

Нет, не от мобильников. Использованы аккумуляторы массового типоразмера Panasonic 18650 — их 7104 штуки. Если бы применялся специально разработанный аккумулятор, Tesla по цене оказалась бы соизмерима с космическим кораблем. При этом не следует путать тяговую высоковольтную батарею и «стартерную» 12‑вольтовую, которая у Теслы тоже есть, — она свинцовая, емкостью 45 А·ч.

НАШ СЛОВАРИК

AGM — absorbent glass mat, то есть абсорбирующее стекловолокно. Речь о сепараторе в герметизированных свинцовых аккумуляторах, который позволяет рекомбинировать газы при заряде и удерживает активную массу от выпадения при интенсивной эксплуатации. AGM-сепаратор заменяет полиэтиленовый сепаратор-конверт, применяемый в обычных стартерных батареях с жидким электролитом.

Аккумуляторы марки AGM VRLA как кислотные аккумуляторы, оснащенные необходимым клапаном регулировки

Новейшие данные в сфере изготовления аккумуляторов сразу же после надлежащей проверки запускаются в производство и эксплуатацию. Это объясняется тем, что АКБ представляет собой расходную деталь ТС.

Части батареи, что расположены внутри нее, функционируют при неблагоприятных условиях. При всем том на тончайшие пластины и сепараторы осуществляют пагубное влияние вибрация и значительная разница в температурных режимах.

Так что же лежит в основе VRLA

Некогда регулярное испарение жидкости служило причиной обнажения металлических частиц электродов, а также активного разрушения свинцовых частиц.

Чтобы минимизировать столь убийственное воздействие агрессивных факторов нынешние устройства изготовляют необслуживаемыми.

Это значит, что в таких механизмах невозможно будет просто открыть крышку и налить жидкость.

Лучший экземпляр – технология под названием AGM VRLA. В переводе на русский язык здесь имеется в виду кислотный аккумулятор, оснащенный необходимым клапаном регулировки.

Производятся эти батареи в совершенно непроницаемом корпусе, однако с помощью особого предохранителя устраняется риск порчи аккумулятора при внезапном появлении чрезмерного давления.

Невзирая на взаимосвязь с атмосферой посредством специфического клапанного отверстия, спецобслуживание такому устройству не нужно, поскольку испарение воды имеет место крайне редко.

К примеру, в случае регулярного использования этот запорный механизм продолжает быть закрытым.

Однако если забыть об активированном зарядном устройстве на долгое время, то небольшое количество жидкости из электролита способно просочиться через открытое отверстие.

Специфические характеристики вышеописанного устройства могут быть внедрены посредством применения разных технологических подходов. AGM VRLA Battery VRLA AGM – это прежде всего закрытые батареи.

В процессе изготовлениях их пластин были задействованы так называемые AGM-технологии.

Эти устройства имеют значительный срок годности, что объясняется наличием особой стекловолоконной прослойки, способной хорошо впитывать электролит, при этом защищая пластины от осыпания. Что же касается VRLA GEL, то речь идет о гелевом аккумуляторе.

Его примечательная особенность заключается в том, что внутри банки мы обнаруживаем желеобразное вещество, берущее на себя функции электролита.

Его батареи, произведенные с применением аналогичной технологии, в обязательном порядке оснащены клапанами.

В связи с тем что гель минимизирует агрессивное воздействие на пластины, а при появлении чрезмерного давления в такого рода аккумуляторе имеет место открытие предохранителя, период эксплуатации техники может достигать десятилетия.

С учетом наличия таких важных характеристик как надежность, стойкость, а также длительный срок годности данного рода такие приборы сейчас широко применяются в различных сферах деятельности, нуждающихся в стабильных источниках электрической энергии.

Область применения VRLA АКБ

Наиболее популярно сейчас использование этой технологии в автомобилестроении.

Имеющийся клапан, способный открываться исключительно в момент появления большого давления, позволил оставить далеко в прошлом устаревшую модель корпуса, оснащенную встроенными пробками.

Отказ от предоставления водителю доступа к банкам существенно увеличил срок эксплуатации механизма.

VRLA-аккумуляторные батареи хорошо переносят сильные разряды, так что их можно применять и для оснащения механизмов бесперебойного питания.

В связи с этим указанные батареи могут использоваться и в качестве главного прибора питания для лодок, в которых есть электрический двигатель, а также машин для гольфа и инвалидных кресел.

Каким образом заряжаются данные батареи

Прежде всего необходимо учесть технологию, которая легла в основу изготовления батареи.

В случае если устройство оснащено электролитом в форме геля, то, невзирая на предохранительный механизм, нужно смотреть, чтобы образование газов не стало чересчур быстрым.

Если возобновление емкости означенного типа аккумулятора происходит с обеспечением напряжения больше пятнадцати Вольт, имеет место как снижение объема электролита, так и отсоединение желеобразного сгустка от пластин (что станет причиной уменьшения емкости батареи).

С целью минимизировать вероятность поломки данного изобретения во время зарядки необходимо применять специфические ЗУ, проводящие ток автоматическим образом, регулируя объем напряжения с учетом состояния заряженности АКБ и ее температурного режима.

Описанные аккумуляторы, созданные по технологическому образцу AGM, лучше адаптируются к неполадкам во время зарядки. Тем не менее, чтобы батарея прослужила как можно дольше, не стоит превышать эти показатели:

• напряжение заряда, составляющее 14.8 В;
• зарядный ток – примерно десять процентов от емкости батареи.

При возобновлении работы батареи период подключения к зарядке не должен превышать десять часов.

Как и в случае зарядки гелевых механизмов аккумуляторы AGM, допустимо восстанавливать при условии использования автоматических ЗУ. Такого рода изобретение требует минимальной вовлеченности и контроля со стороны владельца.